Base64 を 2進数に変換：すべてのビットを表示

Base64 を 2進数に変換する方法

1. 入力 · Base64 に Base64 を貼り付けます。改行、スペース、data: 接頭辞、URLセーフの - と _、パディングの欠落はすべて受け付けます。
2. デコードした各バイトが、出力 · 2進数 に 8 ビットで表示されます。
3. 出力の下で 区切り文字 を選びます。スペース（デフォルト）、なし、, 、,、改行から選べます。
4. 出力をコピー するか、ビット列を ダウンロード します。バイトを保存 は、代わりにデコードしたデータをファイルとして保存します。拡張子は内容から決まります。

2進数 → Base64 の切り替えか、2進数を Base64 に変換 で逆方向に変換できます。

Base64 の文字がビットになる仕組み

Base64 の各文字は 6 ビットを表します。値はアルファベット内での位置で、A = 0 から / = 63 までです。4 文字で 24 ビットになり、デコーダーはそれを 8 ビットのバイト 3 つにまとめ直します。SGkh で見てみましょう。

つなげると 010010000110100100100001 です。これをバイトに区切ると次のようになります。

つまり SGkh は Hi! で、2進数の出力は 01001000 01101001 00100001 となります。文字の境界とバイトの境界が揃うのは 24 ビットごとだけなので、Base64 の 1 文字が間違っていると、隣り合う 2 バイトが壊れることがあります。同じ処理をエンコーダー側から追った ステップごとの解説 もあります。

パディングと余ったビット

データが 3 バイトの倍数でない場合、最後のグループが短くなります。Hi は 16 ビットで、Base64 の 3 文字（18 ビット）が必要です。余分な 2 ビットはゼロになり、= でグループを 4 文字に揃えます。

埋め草のビットが出力に現れることはありません。= が存在する理由は パディング のページで詳しく説明しています。

ビット表示が役立つ場面

• プロトコルやファイルヘッダーは、はい／いいえのフラグを 1 バイトに複数詰め込むことがよくあります。2進数なら、こうしたビットフィールドを 16進数の桁を頭の中で変換せずに直接読めます。
• 2 つの値を比べるなら、両方をデコードし、区切り文字 を改行にして 1 行ずつ比べれば、1 ビットだけの反転も簡単に見つかります。
• 学習やパズルでは、8 ビットのバイトと 6 ビットのグループを並べると、33% のサイズ増加がどこから来るのかがわかります。

数十バイトを超えるものなら、16進数のほうが読みやすいでしょう。Base64 を Hex に変換 なら、同じバイト列を 4 分の 1 の幅で表示できます。2進数の出力は 1 バイトあたり 8 文字に区切り文字が加わるので、100 万文字の Base64（75 万バイト）は約 675 万文字の 2進数になります。出力欄には先頭の 200 万文字を表示し、出力をコピー と ダウンロード では常に全体を取得できます。

コードで Base64 を 2進数に変換する

import base64
" ".join(f"{b:08b}" for b in base64.b64decode("SGkh"))
# '01001000 01101001 00100001'

Array.from(Buffer.from("SGkh", "base64"), b => b.toString(2).padStart(8, "0")).join(" ");
// '01001000 01101001 00100001'

代わりにデコードしたバイト列をバイナリファイルに書き出すには、Python なら open("out.bin", "wb").write(base64.b64decode(s))、Node なら fs.writeFileSync("out.bin", Buffer.from(s, "base64")) です。ファイルを扱う完全な例は Python と Node.js のページにあります。

よくある質問